[发明专利]定长索作为边界条件的膜结构成形态与荷载态分析方法

权利要求书

1.一种定长索作为边界条件的膜结构成形态与荷载态分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立以定长索作为结构构件的索结构有限元模型，将索结构作为膜结构的边界条件；

建立膜结构有限元模型，在相同节点处建立两个相同的膜单元，并且其中一个设定为小弹性模量，另一个设定为真实弹性模量，并将两种弹性模量的膜单元的初始预应力设定为目标预应力；

进行膜结构找形分析，激活小弹性模量膜单元并冻结真实弹性模量膜单元，进行第一次静力平衡求解，确定膜结构形态；所述第一次静力平衡求解考虑材料各向异性、几何非线性；

在第一次静力平衡求解的基础上，激活真实弹性模量膜单元并冻结小弹性模量膜单元，进行第二次静力平衡求解，得到包括满足目标预应力设定且真实弹性模量膜单元的整体结构模型；所述第二次静力平衡求解考虑材料各向异性、几何非线性、材料非线性；

在整体结构模型基础上进行荷载态的分析计算。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，定长索边界设定为弹性约束。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，定长索边界连接在钢构件、混凝土构件、钢筋混凝土构件或木构件上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，定长索为张拉整体式边索，或者复杂索网结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，索单元采用只拉杆单元，膜单元采用只拉面单元。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，小弹性模量是真实弹性模量的1/10000～1/100000。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所建立的膜单元的经纬向应当与实际工程一致，若某些单元的经纬向难以调整到与实际一致，则建立与施工时膜材经纬向一致的单元坐标系，并将此坐标系赋予成为该单元的单元坐标系。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两个相同的膜单元采用相同的单元网格划分和相同的节点。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行荷载态的分析计算时，荷载施加在真实弹性模量膜单元上。